gps測量定位誤差(2)-資料下載頁
2025-05-07 18:07本頁面
【正文】 )())1(1c o s(1)())1(1c o s(11202020?????????????????????????????????????????????????????wsssdwsdEswwsddKTPTKhThEbTlEbhhlEKEbhhlEKs其中：?對流層改正模型綜述 – 不同模型所算出的高度角 30?以上方向的延遲差異不大； – Black模型可以看作是 Hopfield模型的修正形式； – Saastamoinen模型與 Hopfield模型的差異要大于 Black模型與 Hopfield模型的差異。 ?誤差分析 – 模型誤差 – 氣象元素誤差 – 量測誤差 – 儀器誤差 – 讀數(shù)誤差 – 測站氣象元素的代表性誤差 – 實際大氣狀態(tài)與大氣模型間的差異 結(jié)論： 衛(wèi)星信號通過對流層時傳播速度要發(fā)生變化，從而使測量結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。對流層折射的大小取決于外界條件（氣溫、氣壓、溫度等）。對流層折射對偽距測量和載波相位測量的影響相同。 多路徑效應(yīng) ?多路徑（ Multipath）誤差 – 在 GPS測量中，被測站附近的物體所反射的衛(wèi)星信號（反射波）被接收機(jī)天線所接收，與直接來自衛(wèi)星的信號（直接波）產(chǎn)生干涉，從而使觀測值偏離真值產(chǎn)生所謂的 “ 多路徑誤差 ” 。 ?多路徑效應(yīng) – 由于多路徑的信號傳播所引起的干涉時延效應(yīng)稱為多路徑效應(yīng)。 經(jīng)某些物體表面反射后到達(dá)接收機(jī)的信號，將和直接來自衛(wèi)星的信號疊加進(jìn)入接收機(jī)，使測量值產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。多路徑誤差對偽距測量的影響比載波相位測量的影響嚴(yán)重。該項誤差取決于測站周圍的環(huán)境和接收天線的性能。 ? 反射波 – 反射波的幾何特性 ??????zHzHzzHzzHzGAzGAGAOAGAsi n42si n2))si n21(1(si n)2c o s1(si n)2c o s1(2c o s2??????????????????????????為：號的相位差反射信號相對于直接信為：號多經(jīng)過的路徑長度反射信號相對于直接信HAOGS39。SS39。zz2z– 反射波的物理特性 – 反射系數(shù) a – 極化特性 – GPS信號為右旋極化 – 反射信號為左旋極化 ?多路徑誤差 – 受多路徑效應(yīng)影響的情況下的接收信號 tUtUtUtUtUStUatUatUatUatUtUatUSSStUaStUSrdrd??????????????????????????????si n)si n(c o s)c o s(si nsi nc o sc o s)c o s(si n)si n(c o s)c o s1(si nsi nc o sc o sc o s)c o s(c o s)c o s(c o s?????????????????????????????????????????????????為：因為接收信號也可表示實際接收信號：反射信號：直接信號：?應(yīng)對多路徑誤差的方法 – 觀測上 – 選擇合適的測站： 避開易發(fā)生多路徑的環(huán)境，如建構(gòu)筑物、山坡、成片水域等。 – 硬件上 – 采用抗多路徑誤差的儀器設(shè)備 – 抗多路徑的天線：帶抑徑板或抑徑圈的天線，極化天線 – 抗多路徑的接收機(jī)：窄相關(guān)技術(shù)等 – 數(shù)據(jù)處理上 – 加權(quán) – 參數(shù)法 – 濾波法 – 信號分析法 載波相位測量中殘留在觀測值中的整周跳變（未被發(fā)現(xiàn)或錯誤地進(jìn)行修復(fù)所造成的）以及整周未知數(shù)確定的不正確，都會使載波測量值中產(chǎn)生系統(tǒng)的偏差，它們通常也被歸入與傳播有關(guān)的誤差中。 注意： 與接收設(shè)備有關(guān)的誤差 ? 天線相位中心偏差和變化 ? 接收機(jī)鐘差 ? 不同信號通道間的信號延遲偏差 接收機(jī)鐘差 什么是接收機(jī)鐘差 接收機(jī)中一般使用精度較低的石英鐘，因而鐘誤差更為嚴(yán)重。該項誤差的大小主要取決于鐘的質(zhì)量，和使用環(huán)境也有一定關(guān)系。它對偽距測量和載波相位測量的影響是相同的。同一臺接收機(jī)對多顆衛(wèi)星進(jìn)行同步觀測時，接收機(jī)鐘差對各相應(yīng)觀測值的影響是相同的，且各接收機(jī)的鐘差之間可視為相互獨(dú)立。 ?應(yīng)對方法 – 模型法 – 模型的有效性受限于接收機(jī)鐘的穩(wěn)定度 – 參數(shù)法 – 差分法 – 星間差分 ?天線相位中心偏差和變化 – 天線相位中心偏差 北 幾何中心 平均相位中心 ?主要隨信號的高度角的變化而變化 ?與信號的方位角關(guān)系較小 –天線相位中心的變化 信號通道間的信號延遲偏差 如果通道間的信號延遲偏差都相同時，可被鐘差吸收。 如果通道間的信號延遲偏差都不相同時，將影響定位精度，以及電離層折射影響的確定。 應(yīng)對方法 參數(shù)法 ? 電離層延遲 – 電離層 – 自由電子 – 與信號的頻率有關(guān) – 與信號頻率的平方成反比（色散效應(yīng)） – 與信號傳播途徑上的電子密度有關(guān)，而電子密度又與高度、時間、季節(jié)、地理位置、太陽活動等有關(guān) – 電離層對載波和測距碼的影響，大小相等，符號相反 – 應(yīng)對方法 ?模型改正 – 單層電離層模型 ?雙頻改正 ?相對定位 總 結(jié) ? 對流層延遲 – 對流層 – 對流層延遲的干分量與濕分量 – 相對與 GPS信號，與信號的頻率無關(guān)（非色散） – 應(yīng)對方法 ?相對定位 ?模型改正 ?氣象元素 干溫、濕溫、氣壓 ?Hopefield模型、 Saastamoinen模型等。 ? 多路徑效應(yīng) — 定義 — 多路徑效應(yīng)應(yīng)對方法 – 觀測地點的選擇、 – 接收設(shè)備的性能、 – 長時間觀測、 – 數(shù)據(jù)處理方法 其它誤差（因素） ?地球潮汐 – 固體潮 – 負(fù)荷潮 – 海洋負(fù)荷潮 – 大氣負(fù)荷潮 ?軟件 地球并非是一個剛體，在太陽和月球的萬有引力作用下，固體地球要產(chǎn)生周期性的彈性形變，這種現(xiàn)象稱為固體潮。此外在日月引力的作用下，作用于地球上的負(fù)荷也將發(fā)生周期性的變動（如海潮），從而使地球產(chǎn)生周期性的形變，這種現(xiàn)象稱為負(fù)荷潮汐。固體潮和負(fù)荷潮引起的測站位移可達(dá) 80cm，從而使不同時間的測量結(jié)果互不一致，因而在高精度相對定位中必須考慮。 地球潮汐 思考題 GPS測量主要誤差有哪幾類？ 如何減弱電離層、對流層的折射誤差？ 什么叫多路徑誤差？如何減弱多路徑誤差？ 求差法能消除哪些誤差？
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